Sterowanie silnikiem DC regulacja obrotów i zmiana kierunku

Witam Wszystkich !!!
Od kilkunastu dni siedzę na necie, (żona na mnie krzyczy ) i czytam posty odnośnie sterowania silników prądu stałego. I chodź postów jest wiele, nie znalazłem żadnej odpowiedzi, która od początku do końca wyjaśniła by ten problem ... „dogłębnie”.
Dodam, że nie mam pojęcia na temat elektroniki, zajmuję się nią zupełnie amatorsko, ale coraz bardziej mnie to wciąga... jestem na etapie małpy, czyli potrafię coś zlutować nawet smd.
Wracając jednak do problemu konkretnie chodzi mi o możliwość sterowania obrotami i kierunkami obrotu silnika (kierunkami jazdy) prądu stałego w jednym jak najbardziej zminimalizowanym układzie. Zastosowanie ma ono znaleźć w modelarstwie kolejowym HO. (skala 1:87)
Jako, że jestem w fazie projektowania w/w modelu, potrzebuję również rady jaki silnik i z czego najlepiej zastosować do takiego projektu.
Lokomotywa ma być sterowana przez układ: http://www.nikomp.com.pl/zestawyN/N-041.htm (takie jest moje pobożne życzenie),
Zasilanie z torów może być 12V prądu stałego lub ~16V. (w torach prąd ma płynąć bez przerwy)
Mam trochę silników z napędów walkmenów, kilka z przenośnych odtwarzaczy CD, czy mogę je zastosować? Czy raczej rozglądnąć się za czymś innym? (myślę, że silnik nie przekroczy 1 max 2A?)
Tak jak napisałem na początku przeczytałem wiele wątków od robotów po elektrownie (od regulatorów dwukierunkowych, po mostki H), niestety nic kompleksowego (a już smd) nie znalazłem.
Dlatego też proszę, bardzo proszę wszystkich o pomoc, za którą z góry dziękuję.

za bardzo nie rozumie o co Ci chodzi , NE 041 to sterownik serw modelarskich i nie wiem gdzie ma to znaleźć zastosowanie w lokomotywie
jak dobrze pamiętam w lokomotywie był tylko silnik DC a cała regulacja i zmiana kierunku odbywała się przez napięcie w szynach chyba , że wychodzisz z założenia że szyny są cały czas pod określonym napięciem a zdalnie wysyłasz polecenia

Albo kupisz gdzieś coś jak w linku, albo "bardzo"łatwo coś zrobisz sam, ale nie oczekuj cudów. że to coś łatwego dorówna temu w linku(bo tego nie jesteś w stanie skopiować , ani to nie ma sensu)

Nie prościej regulować napięcie na szynach
i zmieniając ich polaryzację + / - = kierunek ?
Tak jak to jest zrobione w większości "kolejek" modelarskich ?
Zmiana napięcia = zmiana prędkości
zmiana + / - - / + = zmiana kierunku jazdy...
Wykombinować tylko płynną regulację napięcia i coś żeby nie dało się nagle zmieniać polaryzacji by nie uszkodzić silniczka modelu...

Jeśli chodzi o samą regulacje prędkości silnika DC. Mały silnik przeważnie ma strumień wzbudzenia generowany za pomocą magnesu stałego więc nie masz na to wpływu. Jedynym sposobem sterowania prędkością jest zmiana prądu twornika (czyli zmiana prądu na zaciskach silnika). Jeśli chcesz regulować prędkością i kierunkiem potrzebny jest mostek H (jak czytałeś coenieco, pewnie wiesz jak wygląda) i układ który będzie sterował tym mostkiem z wypełnieniem impulsów (PWM). Jeśli chcesz się do tego dobrać "z zewnątrz" możnaby pomyśleć o wykorzystaniu procesorka sterującego za pomocą PWM tranzystorami albo specjalizowanym układem do sterowania silnikami DC (np. L298). Do procesorka możesz zaprzęgnąć dowolny nadajnik (chociażby przesyłać rozkazy przez podczerwień).

Nic nie stoi na przeszkodzie aby zapodać PWM na szyny.

Podejrzewam że nie skończy się na jednej lokomotywie, a kolega chciałby pewnie sterować każdą niezależnie

DZIĘKI WIELKIE WSZYSTTKIM !!!!

Dziękuję przede wszystkim za chęć udzielenia mi pomocy, jestem szczerze zobowiązany.
I tak ....:
bogdan_p
... tak jak napisałem chciałbym, żeby szyny były cały czas pod napięciem ...
adams987
... ja właśnie chciałbym wykorzystać to co jest w linku ... i umieścić to w lokomotywie ... oczywiście po zlikwidowaniu kilku niepotrzebnych rzeczy ...
MaXo90
... tak to się odbywa w zwykłych kolejkach, są również takie sterowane mikroprocesorowo ... takie sterowanie razem z odbiornikiem do lokomotywy tzw. Dekoderem kosztuje 1200 zł. ... i tak:
- po pierwsze nie stać mnie
- po drugie uważam, że jeżeli połapie to co w elektronice, to dla siebie (przede wszystkim) będę mistrzem świata
- po trzecie robię to tylko dla zaspokojenia własnego ego i stworzenia czegoś zupełnie od zera ...
Mam nadzieję, że marzenia zostaną zrealizowane, i działający model będę mógł zaprezentować ....
mrrudzin
... tak właśnie coś myślałem nad wykorzystaniem mostka H (najlepiej w układzie L298) – dzięki czemu można (jak zrozumiałem z opisu) sterować kierunkami obrotu,
... chciałbym również sterować obrotami silnika, przy wykorzystaniu regulatora np.:
http://www.teos.modelarstwo.org.pl/ (chodzi mi o ten najprostszy pierwszy),
... problem polega jednak na kilku rzeczach ...
po pierwsze ... nie bardzo rozumiem opis l298 a mianowicie:
... http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/22437/STMICROELECTRONICS/L298.html
a konkretnie: FIGURE6 w/w pliku przedstawia podłączenie silnika
z tego nie rozumiem co to za diody i o jakich wartościach ...
w tabelce co to jest „H” i „L” (ja sobie wytłumaczyłem że + i -)
jak to jest sterowane ... którą nogą, i czy możliwe jest połączenie l298 z regulatorem powyżej.
Mój mały mózg widzi to tak, że tam gdzie pojawia się silnik w regulatorze pojawia się l298 ... tylko czy zadziała to z układem tzn czy może sterować tym układ:
http://www.nikomp.com.pl/zestawyN/N-041.htm

a mianowicie widzę to tak ... :
1 – steruje czy włącza silnik w prawo ... poprzez mostek H czyli l298
2 – steruje czy włącza silnik w lewo ... poprzez mostek H czyli l298
3 – steruje zwiększeniem obrotów
4 – steruje zmniejszeniem obrotów
5 – steruje wyłączeniem sprzęgu (za pomocą elektromagnesu (np.) następuje odłączenie wagonów)
6 – steruje włączeniem lub wyłączeniem świateł w lokomotywie
2 porty zostają wolne ... ale coś wymyślę .... J
Fyszo
... bardzo by mnie to interesowało ale nie mam pojęcia jak i na co patrzeć, czego szukać i gdzie ... i jeżeli jest to możliwe zastosować to w przyszłości .....
mrrudzin
... tak ... na pewno kilka lokomotyw ... przy zastosowaniu w/w układów (jeśli się da) jest to możliwe przy sterowaniu poprzez PWM również (chodź nie bardzo wiem o co chodzi ... pomimo ,że przeczytałem definicję PWM... ale mniej więcej trybię .... jako laik.... )

Dziękuję i proszę o jeszcze ....
Pozdrawiam wszystkich ...

Witam
Mostek H będziesz musiał zrobić na elementach SMD, inaczej nie zmieści się. Sam mikrokontroler + układy wykonawcze to nic trudnego, gorzej jest z przesłaniem informacji do kolejki, nad tym trzeba się w pierwszej kolejności zastanowić. Ja bym zastosował sterowanie na podczerwień z jakiegoś pilota TV.

widzę że długa droga przed Tobą , NE-041 nie nadaje się do sterowania mostkiem H , ten sterownik wysyła sygnały do serw o określonym czasie , który decyduje o ustawieniu serwa ( 0 - 270 ° )
H / L to poziomy logiczne a nie + / - , do wysterowania mostka potrzebne są 2 sygnały ( kierunek ) oraz zezwolenie na pracę ( Enable ) , które można wykorzystać do regulacji obrotów sygnałem PWM
w lokomotywie poza mostkiem H musi znaleźć się mikrokontroler dekodujący sygnały zdalnego sterowania do tego oczywiście odpowiedni pilot ( nadajnik )
są produkowane układy do komunikacji przez sieć energetyczną z pewnością da się je zaadoptować do niższych napięć
proponuje poczytaj sobie o tym wszystkim i tak jak wspomnieli koledzy aby zmieścić to wszystko w lokomotywie musi być w wersji SMD , nie spotkałem się z L298 w takim wykonaniu
tak na koniec jak sobie wyobrażasz nawet stosując NE-041 sterować nim przez RS232 ...... jaką drogą ma być transmisja z PC
myślę że regulacja przez zmianę napięcia w szynach jest najprostszym dla Ciebie rozwiązaniem

Cytat:

a konkretnie: FIGURE6 w/w pliku przedstawia podłączenie silnika
z tego nie rozumiem co to za diody i o jakich wartościach ...
w tabelce co to jest „H” i „L” (ja sobie wytłumaczyłem że + i -)

Diody są diodami zwrotnymi. Podczas komutacji gdy wyłączysz tranzystor, a przez silnik płynął prąd (a silnik taki ma obciążenie o charakterze indukcyjnym) to prąd ten będzie chciał płynąć dalej. Jeśli nie znajdzie żadnej drogi upływu zgodnie z prawem ohma (bardzo duża rezystancja) pojawi się wysokie napiecie którego nie przetrzymają tranzystory sterujące silnikiem.

Co oznacza L i H: L = LOW, H = High (czyli sygnał o stanie niskim i wysokim - a inaczej - jest napięcie (H) lub nie ma (L)).

... a więc powoli okazuje się że mój plan runął w gruzach ...
czyli układu NE-041 nie da się zaadaptować do lokomotywy?, nie da się zastosować tych wyjść regulacyjnych (o określonym czasie) do sterowania silnikiem kolejki?
Sterowanie napięciem poprzez zasilacz nie wchodzi w grę, ja potrzebuję sterować poprzez wspomniany układ ... lub .... jaka jest możliwość sterowania przez PWM .... tylko jak to zrobić? co szukać? skąd wziąć jakieś schematy?
Sterowanie poprzez podczerwień, raczej się nie sprawdzi, ponieważ nie chodzi tu o zabawę pilotem, tylko o zaprogramowanie urządzeń i makiety do działania automatycznego i ewentualnej możliwości przeprogramowania .... a co np w tunelach?
a co do programowania ...:
Ja widziałem to tak, że w lokomotywowni umieścił bym 9 wystających sprężyniujących blaszek wygiętych ponad tory, a w lokomotywie umieścił bym 9 blaszek, po naprowadzeniu lokomotywy na blaszki była by możliwość jej programowania ... (tak ja to widziałem) ....

Wiem, wiem jestem laikiem, ale po tym co przeczytałem, wiem, że w elektronice wszystko jest możliwe .... jednak tu również chodzi o koszty ...

Jeżeli nie ma możliwości zastosowania tego, co sobie wymyśliłem ... to co radzicie ... ?

P O M O C Y ...

Witam
Poszukaj schematów i opisów zdalnego sterowania przez sieć zasilającą i zastanów się czy dasz radę coś takiego zrobić.

zgadzam się z kolega;

ja bym proponował sterować kolejką przez szyny, układy do regulacji prędkości i kierunku jazdy można zamontować w pociągu (jeżeli nie zmieszczą się w lokomotywie można podzielić je na moduły i umieścić w wagonach - przecież same lokomotywy rzadko jeżdżą). ponad to można do każdej z lokomotyw (zakładając, że będzie ich więcej) przypisać adresy - w ten sposób "puszczając" komendę na szyny komunikujesz się z konkretną lokomotywą. idąc dalej pokusiłbym się o zmontowanie układu na jakimś mikrokontrolerze, który trzymałby cały program jazdy lokomotywy (modyfikowany przez rozkazy z szyn). należałoby jeszcze rozważyć jakiś sposób na autolokalizowanie się lokomotywy. w ten sposób np. lokomotywa po przejechaniu markera nr X zwalnia do momentu przejechania markera X+1, itd.

trochę mnie fantazja poniosła, szkoda, że pozbyłem się starej TT'i ...

Ty chyba sam za bardzo nie wiesz co chcesz początkowo była mowa o możliwościach zdalnych zmian parametrów sam stworzyłeś wykaz , teraz jest mowa o programowaniu lokomotywy
przy Twoich założenia zdalnego sterowania to po odrzuceniu możliwości wykorzystania podczerwieni , pozostaje jedynie przez szyny zasilające , przykłady znajdziesz tu https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic25240.html
bez względu na to jak będzie to zrealizowane ( zdalne sterowanie , tylko programowanie ) musisz zastosować mikrokontroler do którego trzeba napisać stosowne oprogramowanie i tu zasadnicze pytanie jak wcześniej czy jest to na Twoje możliwości

Zmagam się z podobnym problemem. Jak by tu zrobić to (sterowanie lokomotywami) tanio, sprawnie i najważniejsze samodzielnie.

Czy jest możliwe, zbudowanie sterowania lokomotywami na bazie mikrokontrolera ATmega16 ?

Poco wyważać otwarte drzwi ?? Jak chcecie do kolejki to proszę bardzo:

http://forum.modelarstwo.info/viewforum.php?f=22&sid=8d6fe7d01c2f78e624497bed9d2fabfe

http://www.forum.martel.pl/index.php?sid=42587e9197fec435420ff42b89dd2fb6

W makietach kolejek powszechnie stosuje się sterowanie DCC - gotowe rozwiązanie
i faktycznie nie trzeba wyważać otwartych drzwi. Ale ... zestaw startowy DCC (badziewnego) PIKO kosztuje ~200 zł + 5 dekoderów do lokomotyw po 100 zł = 700 zł o boosterze nie wspominając.

Jeśli ktoś dysponuje takim budżetem to faktycznie problem nie istnieje.
W moim przypadku jest inaczej - mam starą kolejkę, mały budżet i dobre chęci

Zastanawiałem się, czy do sterowania kolejką można by użyć AVR - sterowanie poprzez RS485 lub 1-wire.

Szyny zasilić stałym prądem 12V, następnie do szyn podłączyć RS485 albo 1-Wire z AVR.
W lokomotywach można by wlutować dekoder nadać im adresy i sterować silnikami.

A teraz pytanie do praktyków, czy takie rozwiązanie ma szanse zadziałać ?

Przykro mi to mówić, ale jeżeli nie dysponujesz na to budżetem w wysokości 700 zł, to w ogóle się za to nie zabieraj. Może Ci się wydaje, że jak to sam skonstruujesz, to będzie taniej. Tak, ale może przy co najmniej 50 odbiornikach - a tylu chyba nie potrzebujesz. To niby kilka scalaków, kondensatorów, rezystorów, tranzystorów, zasilacz, jakieś przyciski, potencjometry, obudowy. Może 300 zł wystarczy, może 500? A praca na wymyślenie tego, zrobienie, po drodze jak zwykle kilkadziesiąt problemów, przeróbki, zmiany błędnych koncepcji, wymiana uszkodzonych nieumyślnie elementów... Spróbuj samodzielnie skonstruować transmisję danych po szynach, którymi dostarczasz zasilanie. Masz jakiś pomysł, który był by w 100% pewny i dział od razu? Ja mam pewne podstawowe pojęcie o elektronice i mikrokontrolerach, a za zaoszczędzone 200-300 zł bym się za to nie brał. Dla kogoś, kto dopiero stawia pierwsze kroki w elektronice, to robota na kilka miesięcy (po kilka godzin wieczorem poświęconych tylko na to). W tym czasie, wykonując najmniej płatne prace, zarobisz 10 razy więcej niż zaoszczędzisz. Chyba, że chcesz się czegoś nauczyć z elektroniki. To co innego. Tylko wtedy taka inwestycja czasowa ma sens. Ale jeżeli nie wiesz, jak się do tego w ogóle zabrać, to kup kilka książek z podstaw elektroniki i mikrokontrolerów. Nikt Cię tutaj konstruować układów elektronicznych nie nauczy, bo to bardzo obszerna dziedzina. Nikt, też gotowego rozwiązania dla Ciebie nie opracuje. Tutaj, możesz co najwyżej skonfrontować swoje pomysły z opinią innych. Bądź jednak przygotowany na bardzo krytyczne opinie. Bo jak widzisz, np. po moim poście, ludzie lubią sobie pojeździć po innych.  To niestety nie pomaga w realizacji nawet najlepszych planów. Gdybyś jednak zdecydował się na podjęcie wyzwania, mam pomysł jak przesłać sterowanie razem z zasilaniem po szynach. Wystarczy zasilanie zmodulować sygnałem cyfrowym za pomocą tranzystora MOSFET sterowanego przez mikrokontroler. To znaczy, przerywać zasilanie bardzo krótkimi, szybkimi, impulsami. Danych do przesłania nie jest wiele, więc opracowanie protokołu transmisji, która nie będzie w zauważalny sposób obniżała średniego napięcia w trakcji, powinno być w miarę proste. Życzę powodzenia w konstruowaniu.


Pozdrawiam

Łukasz

kolego "Andstach1" jak wyglądają postępy w pracach?

Mimo że są gotowe rozwiązania warto próbować samemu "w wolnej chwili" -przecież ważne żeby gonić króliczka !!!
A jam mam pomysł.
Zasilamy szyny napięciem 12V a sterujemy przez nadajnik i odbiornik DTMF. I tak na przykład wybierając *#01#9
*# -rozpoczynamy transmisję
01 - numer elektrowozu
#-kierunek
9-prędkość -to tak na szybko.
Oczywiście nie da się tego zrobić bez programowania procesorów ale na pewno są takie które mają PWM i odbiornik DTMF co by uprościło i potaniło przedsięwzięcie.
Pisząc to rozochociłem się do projektu -ale ten wieczny brak czasu.
PS
Niestety nie da się w prosty sposób sterować sterownikiem od serw silników DC.Sam od dawna poszukuję takiego rozwiązania.

Udało mi się ( na przekór forumowym malkontentom ) zrealizować projekt sterowania kolejką. Sterowanie podczerwienią z uniwersalnego pilota - niezależne sterowanie czterema lokomotywami z jednego pilota. Do budowy sterownika użyłem uC Atmega8 i wzmacniacz operacyjny. Każda lokomotywa ma inny adres i 99 komend . Mimo, że wykonałem to w DIPie ładnie zmieściło się do środka lokomotywy.